Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока - не только изучить суть мутационной изменчивости, но и раскрыть проблемы биологической безопасности продуктов питания, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Презентация призвана помочь учителю сделать урок наглядным и интересным....
16 09 2026 5:15:38
Состояние здоровья, средняя продолжительность жизни населения в России на сегодняшний день вызывает тревогу. При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок ЦНС, что приводит к его утомлению. Автор предлагает во избежание утомления на уроках применять чередование видов деятельности, использовать физкультминутки, релаксационные упражнения, сеансы исцеляющей музыки....
15 09 2026 5:10:10
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
14 09 2026 5:23:36
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
13 09 2026 22:23:45
Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма образующихся в процессе жизнедеятельности вредных веществ, избытка воды и солей. В совокупности с...
12 09 2026 3:30:14
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
11 09 2026 11:31:22
Особенность урока и презентации в том, что в качестве дополнительных источников информации (наглядности, содержания) используются не только учебные пособия, но и дополнительные Интернет-ресурсы....
10 09 2026 17:20:25
Разработка урока, цели которого — сформировать понятия о формах пoлoвoго размножения, участии пoлoвых желез в пoлoвoм размножении животных; познакомить с процессом оплодотворения и его видами....
09 09 2026 0:59:26
Представлен конспект урока биологии по теме "Фотосинтез" в 6-м классе....
08 09 2026 20:48:44
Под закаливанием организма понимают мероприятия, повышающие устойчивость организма к воздействиям нeблагоприятных факторов среды....
07 09 2026 14:41:27
Данный урок биологии является обобщающим при изучении органов и систем органов животных. До того момента, когда учащиеся начнут изучать все системы органов более подробно, они должны себе чётко представлять, что является органом и системой. На этом уроке ребята не только вспоминают название систем органов, но и называют органы, представляющие каждую систему у разных групп организмов....
06 09 2026 2:38:54
Обобщаются полученные сведения об основных процессах жизнедеятельности растений, закрепляются ключевые понятия, проверяется уровень знаний по теме....
05 09 2026 20:43:33
Представлен обобщающий урок биологии в 6-м классе, на котором учащиеся не только систематизируют и обобщают знания по теме «Размножение, рост и развитие организмов», но и задумываются о месте человека в системе живой природы и его роли для всего живого....
04 09 2026 9:11:23
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
03 09 2026 11:57:39
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
02 09 2026 10:18:56
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
01 09 2026 20:19:24
Урок изучения нового материала, в ходе которого используются диалогический и эвристический методы, эксперимент и моделирование процесса свертывания крови....
31 08 2026 10:10:47
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Предлагаемый урок знакомит учащихся с многообразием земноводных, в том числе обитающих на Дальнем Востоке и занесенных в Красную книгу. Рассматриваются вопросы о причинах исчезновения и охраны земноводных. Использование на уроке файлов мультимедиа повышает познавательный интерес к предмету....
30 08 2026 18:41:23
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
29 08 2026 4:13:39
Рабочая тетрадь по краеведению обеспечивает преемственность в изучении учебного материала, делает акцент на изучение регионального компонента. Цель рабочей тетради: освоение знаний о многообразии объектов и явлений природы Красноярского края, изменениях природной среды под воздействием человека и возможных путях её сохранения и рационального использования....
28 08 2026 4:53:28
Пищеварительная система члeнистоногих состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего, заканчивающегося aнaльным отверстием....
27 08 2026 6:36:51
Основная цель урока: познакомить учащихся с различными способами опыления у цветковых растений, рассмотреть приспособления к различным способам опыления, возникшим в ходе эволюции, сформировать умения выделять главное, сравнивать, систематизировать особенности насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений, продолжить формирование умения работать с учебником, способствовать этическому воспитанию детей, прививать любовь к природе....
26 08 2026 17:47:22
Представленный конспект урока позволяет изучить внутреннее и внешнее строение рыб в форме пpaктической работы с использованием натуральных объектов (живые аквариумные рыбки, влажные препараты), что способствует повышению познавательной активности и, как следствие, повышению качества знаний учащихся....
25 08 2026 2:48:27
Данная разработка предназначена для учащихся 8-го класса. При прохождении темы "Органы чувств" более интересным и привлекательным вариантом является компьютерный. Разработка включает вводную часть, где учитель знакомит с общим понятием "анализатор", предполагает активное включение учащихся в работу по изучению данной темы, презентацию учащихся по теме "Зрительный анализатор", а также различные варианты контроля. ...
24 08 2026 22:34:23
На уроке учащиеся раскрывают особенности внутреннего строения кишечнополостных животных на примере гидры пресноводной; обеспечиваются знаниями об особенностях внешнего строения кишечнополостных; рассматривают их классификацию; формируются умения сравнивать животных между собой; выделять общие хаpaктерные признаки; показывается пpaктическая значимость знаний; прививается любовь к природе, всему живому, что нас окружает....
23 08 2026 9:52:38
Урок рекомендован для учащихся, изучающих молекулярно-клеточный уровень живой материи. В течение урока учитель опирается на знания, полученные учащимися в 9-м классе. Учащиеся закрепляют строение и функции нуклеиновых кислот, самостоятельно ищут ответы на вопросы. Урок насыщен наглядным материалом, который помогает эффективно усвоить тему....
22 08 2026 0:13:21
В данной разработке представлен урок с применением принципа развивающего обучения. Особую роль в этом играет выполнение лабораторной работы с выполнением заданий поискового, исследовательского хаpaктера, привлекаются знания обучающихся, полученные на экскурсии "Приспособления к сезонным явлениям природы, распространение плодов и семян"....
21 08 2026 10:50:18
Автор статьи раскрывает возможные направления формирования личного опыта учащихся в сельской школе. Особую роль для профессионального самоопределения отводит проектной деятельности. В приложении наглядно представлены формы организации школьных проектов с участием ребят, планирующих связать свою будущую профессиональную деятельность с биологией и экологией.
...
20 08 2026 12:25:41
На уроке формируется устойчивый интерес к новой научной дисциплине. Дети находят связь изучаемого в 5-м классе природоведения с другими науками. При изучении новых терминов выявляется словообразовательный фундамент греко-латинских слов. Работа с текстом учебника знакомит с методическим аппаратом и выpaбатывает внимательность при изучении новой информации....
19 08 2026 14:15:39
Статья содержит план-конспект урока, на котором ученики выполняют два варианта тестовой проверки домашнего задания, знакомятся с ключевыми понятиями темы, решают проблемные вопросы, выполняют лабораторную работу в группах. Поскольку на данном уроке более глубоко рассматриваются виды рефлексов и рефлекторных дуг, его можно проводить в классах с углубленным изучением биологии....
18 08 2026 9:44:50
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
17 08 2026 12:20:52
В статье описаны положительные аспекты использования интеpaктивного комплекса на уроках. В качестве примера в статью включена разработка урока биологии с показом презентации....
16 08 2026 6:28:25
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
15 08 2026 2:13:17
Тема предполагает углубление знаний о процессах сукцессии и её видах, даёт возможность с помощью компьютера представить процесс образования устойчивого биогеоценоза и осознать значение охраны окружающей среды. Урок способствует развитию логического мышления и творческого подхода к решению проблем.
...
14 08 2026 7:33:41
Урок биологии для 6-го класса представлен в форме игры по станциям с широким использованием эксперимента, групповой работы, содержит элементы проблемного обучения. Полное описание опытов, включение в урок текста дополнительного материала позволит вам легко провести такой урок в своём классе.
...
13 08 2026 5:19:34
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
12 08 2026 3:25:26
Хламидомонада — микроскопическая одноклеточная водоросль грушевидной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой....
11 08 2026 7:15:50
Частично-поисковая работа в группах, направленная на решение проблемных ситуаций по выявлению особенностей строения и приспособленности земноводных к обитанию в воде и на суше. Итогом работы является построение модели лягушки....
10 08 2026 6:20:16
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
09 08 2026 18:58:17
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
08 08 2026 6:26:10
Автор знакомит учащихся с пищеварением в ротовой полости, с функцией и строением ротовой полости. Учит соблюдать правила гигиены. Ориентироваться в учебнике, работать с текстом и рисунками....
07 08 2026 18:28:50
Технологическая карта внеурочного занятия цикла «Юный натуралист» в 5-м классе, развивающего познавательный интерес к биологии, воображения; воспитывающего аккуратность, товарищескую поддержку, интерес к работе с микроскопом, к приготовлению микропрепаратов....
06 08 2026 3:52:13
В настоящее время на уроках биологии преобладает информационно-репродуктивное обучение. В связи с этим появляется проблема качества биологического образования. Решением проблемы освоения продуктивной деятельности учащихся является применение ТРИЗ в пpaктике учителя....
05 08 2026 2:17:41
Цель урока: научить применять теоретические знания на пpaктике; побудить интерес к экспериментальной и исследовательской деятельности; изучение основных методов, применяемых в биологии, знакомство с приборами и инструментами, которые используются при биологических исследованиях; расширить представление учащихся о методах изучения природы....
04 08 2026 8:56:40
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
03 08 2026 22:15:20
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний и способов деятельности соответствует ФГОС, использует деятельностный подход и частично-поисковый метод, в самостоятельной и дифференцированной работе учащихся в группах с учебной и справочной литературой, а также поиске информации в Интернете....
02 08 2026 10:16:36
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
01 08 2026 23:48:35
Контроль знаний, умений и навыков учащихся имеет очень важное значение в процессе обучения не только для учителя, но и для самого ребёнка. Методических рекомендаций и указаний по проведению контроля знаний, умений и навыков учащихся существует очень много. При проведении контроля важно заинтересовать ребят, вызвать у них желание проверить самим свои умения, знания и навыки по биологии.
...
31 07 2026 16:53:57
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
30 07 2026 6:38:14
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
29 07 2026 2:37:29
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
